PENGAWET Pengertian Pengawet
Pengawet adalah penghambatan atau pencegahan , pengrusakan produk dari mulai waktu produksi sampai pemberian pemberian pada konsume konsumen. n. Sebagia Sebagian n besar besar dapat dapat mengal mengalami ami kerusa kerusakan kan karena karena mikroo mikroorga rganism nisme. e. Pabrik Pabrik kosmet kosmetik ik seperti halnya pabrik sediaan lain jika ingin produknya diterima dengan cepat dia harus mencoba menstabilisasi dan mencegah perubahan pada periode penyimpanan yang lama dan pada kondisi yang iklim yang berbeda. Penggunaan Penggunaan pengawet pada sediaan sediaan kosmetik kosmetik untuk mencegah mencegah kerusakan mulai mulai saat pembuatan pembuatan sampai saat pemberian pemberian pada konsumen. konsumen. Banyak perubahan perubahan yang terjadi dalam dalam suatu suatu produk produk misaln misalnya ya perubaha perubahan n sistem sistem emulsi emulsi,, perubaha perubahan n sistem sistem viskosit viskositas, as, adanya creaming creaming atau koalesens. koalesens. Sediaan yang berwarna berwarna jernih dapat berubah berubah menjadi berselaput. berselaput. Wadah juga dapat bereaksi dengan produk. Warna dari produk dapat berubah karena perubahan temperatur temperatur dan pemaparan pemaparan cahaya dan fase minyak yang terdapat dalam sediaan kosmetik menjadi berbau tengik. Mikroorganisme dapat muncul dengan tiba-tiba, tipe tipe reak reaksi si dan dan inte intera raks ksii yang yang dapa dapatt terj terjad adii dima dimana na ahli ahli kimi kimiaa kosm kosmet etik ik haru haruss mengantisipasi problem diatas dengan teknik formulasi, produksi dan pewadahan yang baik.
Pengawet Pengawet merupakan merupakan bahan yang dapat mencegah mencegah atau mematikanpert mematikanpertumbuhan umbuhan
mikroorganisme. Pengawet umumnya bukan sebagai antispetik atau desinfektan yang baik namun dimaksudkan untuk tujuan itu. Peranan yang sangat penting dalam kosmetik dipegang oleh pengawet, sebagai mana diketahui bahwa banyak kosmetik dan sediaan farmasi dirusak oleh aksi dari bacteri.
Bakteri ini bisa tumbuh hampir di semua medium, dan bahkan bisa jadi produk yang sangat asam atau alkalis bias dirusak dengan perubahan bentuk dari bakteri yang bias mentolelir keadaan yang sangat asam atau alkalis tersebut. Dalam system emulsi sangan perlu untuk mengawetkan kedua fase air dan fase minyak, dimana organisme yang tumbuh pada fase air menyebabkan terpisahnya kedua fase tersebut dan yang tumbuh pada fase minyak atau lemak menyebabkan keadaan yang sering disebut ketengikan. Bau bisa berubah oleh salah satu kondisi ini. Ketika Ketika terdapat terdapat beberap beberapaa cara cara fisik fisik untuk untuk mengawe mengawetka tkan n yang menghas menghasilk ilkan an sterilisasi parsial atau penuh, tetapi tidak bisa memberikan efek yang tetap. Setiap produk yang kemudia kemudian n terkont terkontami aminasi nasi bisa bisa menyebab menyebabkan kan berbag berbagai ai kerusak kerusakan an dan tentu tentu saja, saja, kehilangan banyak uang. Untuk itu, sangat penting untuk mencari metode lain untuk bisa membuat spora dan kehidupan mikroorganisme bisa dikontrol. Sampai belum lama ini, tidak banyak pengawet yang bisa dipilih untuk bisa secara aman digunakan pada kosmetik, tetapi beberapa zat kimia memiliki sifat antiseptic yang sangat kuat sekarang bisa diperjual-belikan. Yang paling umum digunakan adalah methyl, propil, etil, butyl dan ester benzyl dari asam parahidroksibenzoat. Pengawet yang ideal sebaiknya tidak mempunyai efek yang merusak kesehatan, baik sementara sementara maupun permanent; permanent; sebaiknya sebaiknya tidak berasa dan tidak berbau atau setidaknya menyenangkan bagi indra perasa atau pembau; harus larut pada pruduk akhir dan harus tidak boleh mengubah mengubah sifat dari produk tersebut; tersebut; dan yang paling penting, harus memperlihatkan sifat antiseptic yang baik. Yang
dis disebutka utkan n
tadi, di,
secara
prak prakttik
dite itemukan kan
pada
ester.
Asam
parahidroksibenz parahidroksibenzoat oat merupakan merupakan antiseptic antiseptic yang kuat, dua kali lebih kuat dari phenol.
Phenol ini diperbandingkan dengan ester, seperti yang akan dilihat pada table 1. Phenol dianggap bernilai satu. Organisme
Ragi - Bakteri Kekuatan
pengawet Phenol
Tipa Staphylococcus Anti Kekuatan Bakterisid
Fermentasi
Menghambat pertumbuhan
1.0
1.0
1.0
Metil para ester
3.0
2.6
8.3
Etil para ester
8.5
7.1
8.0
Propil para ester
25.0
15.0
17.0
Butil para ester
40.0
24.0
32.0
Benzil para ester
69.0
83.0
109.0
Bisa terlihat pada table ini, bahwa ester-ester jauh lebih kuat melawan organisme dibanding fenol, dan ester-ester ini juga memperlihatkan hubungan sifat antiseptik yang lebih atau sedikit sebanding satu sama lain. Jika metil ester diberi nilai satu, persamaan sebagai berikut: Metil
1.0 gm. = 1.00
Etil
2.8 gm. = 0.36
Propil
8.3 gm. = 0.12
Butil
13.3 gm. = 0.08
Benzil
23.0 gm. = 0.05
Propil ester sekitar tiga kali lebih kuat sifat antiseptiknya disbanding etil ester atau delapan kali lebih kuat dari metil ester. Benzil ester merupakan yang terkuat, sekitar
dua puluh tiga kali lebih kuat dari metil ester. Indikasi ini memperlihatkan bahwa semakin bertambah berat molekul maka semakin bertambah pula sifat antiseptiknya. Kelarutan dari ester asam parahidroksibenzoat berkurang dengan bertambahnya berat molekul, benzyl hanya akan sangat sukar larut dalam air. Ketidaklarutan ester berbanding lurus dengan kemampuan antiseptic yang kuat dari senyawa benzyl. Ester larut sekitar 1-20% pada 30-70% alcohol, 25% atau lebih pada aseton, 2-3% pada lemak dan minyak dan 0.05-1.5% dalam gliserin. Kelarutannya dalam air bervariasi, sekitar 0.01% untuk benzyl ester sampa 0.25% untuk metil ester. Pada tabel II memperlihatkan nilai dalam persen pada berbagai ester yang dibutuhkan sebagai pengawet pada kosmetik tertentu; nilai ini mungkin lebih tinggi dan bisa dikurangi untuk disesuaikan dengan syarat. Tabel II Sedian Kosmetik dan Farmasi
Nilai ester parahidroksibenzoat dalam persen metil Etil propil butil 0.1 0.03 0.01 0.005
Benzyl 0.003
Bebas Lemak
0.15
0.05
0.02
0.01
0.01
Kandungan lemak/minyak rendah
0.3
0.1
0.03
0.02
0.01
Kandungan medium lemak/minyak
0.5
0.15
0.1
0.07
0.05
Kandungan lemak/minyak tinggi
1.0
0.3
0.2
0.15
0.1
Kandungan lecithin atau hormone
0.3
0.1
0.03
0.02
0.01
Susu almond
0.15
0.03
0.01
0.005
0.005
Kasein, produk susu
0.3
0.1
0.03
0.02
0.01
Kandungan minyak rendah
0.3
0.1
0.03
0.02
0.01
Kandungan minyak tinggi
0.5
0.15
0.1
0.07
0.05
0.5
0.15
0.1
0.07
0.05
Kapsul Krim:
Emulsi:
Lemak, Minyak dan Salep
Air Rambut: Beralkohol, antiseptic
0.3
0.1
0.03
0.02
0.01
0.15
0.05
0.02
0.01
0.01
0.5
0.15
0.1
0.07
0.05
0.5
0.15
0.1
0.07
0.05
0.15
0.05
0.02
0.01
0.01
1.0
0.5
0.2
0.15
0.1
0.15
0.05
0.02
0.01
0.01
0.5
0.15
0.1
0.07
0.05
0.25
0.1
0.04
0.02
0.01
0.3
0.1
0.03
0.02
0.01
Jelly: Gelatin, agar, lem, pectin dan pasta Lipstik Mouthwash: Antiseptic, 20% alcohol Mucilago: Akasia, tragakan, gum lainnya Bedak: Muka, tangan, badan, kaki Sirup: Medis, buah Sabun: Mandi, antiseptic Sediaan pasta gigi: bubuk, pengikat Lilin: Stearat, parafin
Garam natrium dari asam parahidroksibenzoat juga ada, tetapi berkurang dalam sifat antiseptiknya, hanya sekitar satu sampai empat kali lebih kuat dari metil ester. meski begitu, tetapi memperlihatkan kelarutan yang baik dalam air. Akan ditemukan bahwa kombinasi dari ester metil dan propil memberikan hasil yang bagus dalam emulsi, dan juga direkomendasikan untuk tujuan ini. Penggolongan pengawet
a. Asam organik
Contoh
: asam benzoate, asam salisilat 0,1-0,5 %, asam monokloroasetat
Keuntungan : kurang toksik, dan mudah diformulasi b. Alcohol Contoh :
Etil alkohol 15 % atau kurang (aktif dalam larutan asam). Jika sediaan
netral atau ringan maka konsentrasi 17,5 % atau lebih
Isopropyl alcohol
Dimetil trihoidrat alcohol konsentrasi tinggi 40 %.
Kekurangannya adalah tidak efektif melawan range luas organisme, baunya menguap, dan mahal serta tidak praktis dalam sediaan cair. c. Aldehid Contoh : Formaldehid, benzaldehid, dan sinamat aldehid. Keuntungan formaldehid adalah murah dan efektif dan digunakan secara luas sebagai pengawet. Kekurangannya adalah tidak cocok digunakan pada kebanyakan kosmetik. Keuntungan aldehid sinamat memiliki spektrum luas melawan organisme juga bervariasi. Bau serta uapnya dapat diterima. d. Minyak esensial Keuntungannya adalah murah, memiliki sifat-sifat yang diinginkan sebagai pengawet, efektif melawan bakteri, jamur, dan ragi. e. Fenol dan turunannya Contoh : Timol, kresol, resorsinol, diklorometanol.
Keuntungannya adalah efektif melawan bakteri gram negatif, bau dan sifatnya yang menguap tidak merugikan. Kekurangannya adalah memiliki aksi yang non selektif terhadap mikroorganisme yang berbeda. Kurang efektif melawan bakteri gram positif. f.
Ester Efektif sebagai bakteriostatik dan fungistatik pada konsentrasi rendah melawan mikroorganisme netral, relatif tidak toksik, tidak menguap, mudah larut, stabil da aktif dalam asam, basa, dan atau larutan netral. Sifat-sifatnya ini sikombinasi dengan warna, bau dan rasa membuatnya setara khusus cocok untuk digunakan sebagai pengawet dalam industri kosmetik Contoh : metil para hidroksi benzoat, etil para hidroksi benzoat, propil para hidroksi benzoat.
g. Bahan merkuri Penggunaannya terbatas sebagai pengawet kosmetik karena terlalu korosif dan toksis, sulit untuk dicampur. Digunakan sebagai antiseptic. Contoh : thimoresol, kromersol Efektif melawan bakteri gram positif, gram negatif dan fungi. Substrat yang menunjang pertumbuhan mikroorganisme pada kosmetik
1. Karbohidrat dan glikosida, gum alam, dan muchilago, pectin, dekstrin dan gula. 2. Alkohol, gliserol, manitol, alcohol berlemak, asam berlemak 3. Asam lemak dan esternya. Lemak nabati dan hewani ,minyak dan lilin 4. Steroid, kolesterol, ergosterol, dan lanolin 5. Protein, peptone dan asam amino 6. Vitamin
Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme
1.
Adanya bahan yang dapat mendukung pertumbuhan mikroorgansime dalam
kosmetik. Semua mikroorganisme memerlukan sumber energi , baik radiasi atau kimia, seperti yang diperoleh dari oksidasi dari berbagai bahan. Sumber dari karbon, hydrogen, nitrogen, dan sulfur, dan elemen lain seperti besi. a. Karbohidrat dan glikosida. Contohnya Gum alam dan mucilage, pectin, dextrin, dan gula. b. Alkohol Contohnya gliserol, manitol, alcohol lemak. c. Asam lemak dan esternya. Contohnya lemak tumbuhan dan hewan, minyak dan lilin. d. Steroid Contohnya kolesterol, ergosterol, dan lanolin. e. Protein, peptone, dan asam amino. f. Vitamin 2. Mineral Garam mineral selalu ada dalam lingkungan alam mikroorganisme. Dengan tidak adanya garam mineral, pertumbuhan dan perkembangannya tidak dapat terjadi. Kebutuhan mineral sangat bervariasi dan, selain itu, garam mineral dapat menambah menghambat, atau mengganti efek biologis satu sama lain. Fosfor, magnesium, kalium, kalsium, dan klorin dibutuhkan, dan sedikit logam lain, seperti besi, mangan, tembaga, seng, dan kobalt.
3. Faktor pertumbuhan Faktor pertumbuhan didefinisikan sebnagai bahan-bahan organic yang dibutuhkan untuk pertumbuhan, yang mana perlu ada dalam jumlah yang sedikit. Bahan-bahan tersebut dibutuhkan dalam proses metabolisme yaitu dalam reaksi kimia sel. 4. pH pH memilki efek penting dalam jumlah dan tipe mikroorganisme, yang dapat tumbuh dalam substrat yang diberikan. Fungi dapat tumbuh dalam rentang pH yang luas, walaupun kecepatan pertumbuhan biasanya paling baik pada pH 6. Beberapa fungi yang dapat memproduksi asam dapat tumbuh dalam kondisi sangat asam. Bakteri biasanya tumbuh paling baik dalam media yang lebih netral pH 6 – 8. Dalam kondisi yang sangat asam, ragi dan bakteri asam laktat tumbuh lebihbaik. Tidak ada organisme yang dapat tumuh pada pH di atas 9. 5. Air Mikroorganisme dapat tumbuh hanya jika memiliki persediaan air yang cukup. Juga bekerja sebagai medium inert untuk system vital, sebagai reaktan dalam sejumlah reaksi penting dari sel. Kelembaban memberikn pengaruh yang besar terhadap organisme yang akan tumbuh dalam suatu produk. 6. Temperatur Terdapat temperature optimum untuk pertumbuhan setiap mikroorganisme dan rentang suhu di mana setiap organisme dapat tumbuh biasanya sempit. Suhu optimum untuk mayoritas bakteri, ragi, dan fungi (termasuk kebanyakan tipe yang secara alami terdapat di udara, air, dan tanah) berada pada rentang 20˚ sampai 30˚ C. Karena temperature tersebut merupakan temperature di mana produk kosmetik disimpan dan
digunakan, maka temperature memberikan pengaruh yang besar untuk menyediakan kondisi yang ptimum untuk pertumbuhan mikroorganisme. Kelompok kedua dari mikroorganisme yang tumbuh pada suhu optimum 37˚ C. Kelompok ini termasuk spesies yang tumbuh dalam hewan berdarah panas; dan banyak yang bersifat pathogen. Faktor yang mempengaruhi aktivitas pengawet
1. Bentuk sediaan produk : aerosol, gel, larutan, emulsi, salep, serbuk dan tablet. 2. Wadah ; logam, plastic, kaca 3. Jika digunakan oleh konsumen , dapatkah produk tersebut dikontaminasi oleh mikroorganisme 4. Daya pengawet dari produk adalah tugas dari faktor nutrisi, pH, dan kelembaban, dalam produk untuk pertumbuhan mikroorganisme.
Apakah produk akan merusak
mikroorganisme yang umum yang akan mengadakan kontak dengan produk. 5. Apakah bahan dalam produk akan menjadi tidak aktif dengan adanya sistem pengawet. 6. Apakah produk memilliki derajat kemurnian dari bahan bakunya. Apakah abahan bakunya bebas dari kontaminasi mikroorganisme. 7. Akankah teknik produksi dan teknik pengemasan tidak memungkinkan adanya kontaminasi 8. Akankah pemaparan oleh cahaya, perbedaan temperatur, perbedaan kelembaban, kondisi pengiriman akan merusak wadah atau kemasan. Perubahan fisik yang sering terjadi adalah peningkatan viskositas, perubahan tegangan permukaan, warna , bau, korosi, penyerapan oleh wadah harus diselidiki dan dicegah.
Perubahan kimia seperti degaradasi bahan aktif, interaksi bahan-bahan atau
dengan peralatan produksi juga harus dicegah. Mikroorganisme mungkin tumbuh dan
menambah kerusakan atau sistem enzimmatisnya akan merusak sistem pengemulsi, serta merusak komposisi bahan, oleh karena itu digunakan antimikroba yang mengakibatkan pengawetan produk. Faktor-faktor yang mempengaruhi pengawet dalam kosmetik
1. Konsentrasi Konsentrasi pengawet adalah hal utama yang harus dipertimbangkan.
Ketepatan
konsentrasi pengawet akan menjadikannya lebih efektif dan lebih luas jangkauannya dalam
melawan
bermacam-macam mikroorganisme.
Beberapa faktor
yang
mempengaruhi keterbatasan dari konsentrasi pengawet adalah kelarutan yang rendah, biaya, toksisitas, dan berkaitan dengan sifat kosmetik.
Masalah ini ditujukan untuk
sifat khusus dari berbagai pengawet dan sebaiknya ditegaskan terhadap perlindungan melawan mikroorganisme, konsentrasi yang cukup dari pengawet bertugas sebagai perlindungan melawan semua mikroorganisme yang ditemuinya. Wyss(2) menunjukan bahwa mikroorganisme memiliki suatu sistem adaptasi yang kompleks untuk tetap mempertahankn kelangsungan hidupnya dalam lingkun gan yang ada. Ketika terjadi tekanan yang menunjang pada sistem, ada tiga kemungkinan yang akan terjadi (a) putusnya sistem dan mikroorganisme menjadi mati, (b) sistem berkembang atau (c) sistem berubah oleh pertolongan sendiri yang bersifat sementara atau tetap untuk keberadaannya terhadap pengaru hyang diinginkan. Beberapa kemampuan mikroorganisme terhadap perubahan lingkungan , diakobatkan oleh adanya jalur lain dari mikroorganisme atau adanya enzim yang adaptif yang kemungkinan meningkatkan resistensi obat.
Konsentrasi yang semakin besar dari
bahan antimikroba, kemungkinan yang paling kecil adalah sistem microbial akan
mampu untuk meningkatkan resistensi. Meskipun secara umum digunakan pengawet dalam kosmetik biasanya tidak menghasilkan peningkatan kecepatan resistensi. 2. Hubungan kelarutan Dalam kategori tertentu dari inhibitor, keefektifannya tergantung pada kelarutannya dalam air, dimana derivate yang kurang larut (contohnya dengan rantai samping yang lebih panjang ) efektifitas menghambatnya lebih besar sampai kelarutannya dalam air menjadi faktor pembatas. 3. Bahan aktif permukaan Bahan aktif permukaan pada aksi germisida dari bahan fenol telah dipelajari oleh Ordal, Wilson dan Borg (33) menunjukkan bahwa penambahan bahan pembasah, tanpa sifat antibakteri yang dimilikinya, untuk larutan dapar dari bahan fenol secara umum meningkatkan aktifitas germisida, efek khusus adalah fungsi dari karakteristik keduanya yakni komponen fenol dan bahan aktif permukaan.
Peningkatan aksi
germisida secara luas berlaku untuk aksi yang sinergis antara bahan pembasah dengan fenol yang tak terdisosiasi. Perubahan yang dapat terjadi antara lain : * Bentuk emulsi
- Kekentalannya krim berubah -Produk beraksi dengan mudah. - Warna dari produk dapat berubah karena waktu, temperatur, atau pemaparn cahaya - Zat aktif dalam formulasinya pecah atau rusak - Minyak dalam sediaan menjadi tengik - Mikroorganisme dengan tiba-tiba mencemari produk
Penambahan pengawet - Mencegah kerusakan sehingga memperpanjang waktu penggunaan produk
- Melindungi konsumen terhadap kemungkinan infeksi karena penggunaan suatu produk. Harus dicegah komungkinan terjadinya kontaminasi. Perubahan yang terjadi pada produk disebabkan oleh sifat :
-
Perubahan fisik yang sering terjadi adalah peningkatan viskositas, perubahan tegangan permukaan, rasa, warna , bau, korosi, penyerapan oleh wadah harus diselidiki dan dicegah.
-
Perubahan kimia seperti degaradasi dan pemecahan bahan aktif, interaksi bahan-bahan atau dengan peralatan produksi kosmetk juga harus dicegah.
-
Mikroorganisme mungkin tumbuh pada produk dengan penambahan pewarna dan menambah kerusakan.
- Sistem enzimatisnya dapat merusak sistem pengemulsi, serta merusak komposisi bahan, oleh karena itu digunakan antimikroba yang mengakibatkan pengawetan produk. Syarat pengawet yang ideal yaitu :
1.
Pengawet harus efektif melawan semua jenis mikroorganisme yang
menyebabkan peruraian. 2.
Harus larut dalam konsentrasi yang digunakan 3. Harus tidak toksik, baik internal maupun eksternal 4.
Harus bercampur, ini tidak mengubah sifat sediaan yang diterima seperti
bau, warna, rasa, dan sifat lain yang berhubungan dan secara praktis harus netral sehingga tidak akan mengubah pH sediaan. 5. Biayanya sebaiknya tidak meningkatkan harga dari sediaan di pasaran .
6.
Efek penghambatannya harus lama, oleh karena itu mungkin tidak terlalu
tergantung pada bahan-bahan yang menguap, dimana efeknya akan menghilang setelah penguapan. Dalam persyaratan ini, seseorang sebaiknya hanya menggunakan pengawet yang menjamin kekuatannya untuk membunuh mikroorganisme pathogen dan nonpatogen yang berspektrum paling luas. 7.
Pengawet harus stabil secara fisik, kimia dan mikrobiologi selama masa
berlaku produk tersebut. 8. Efektif pada range pH yang luas 9. Tidak mengubah range pH dari produk 10. Tidak berwarna, berbau dan berasa 11. Memiliki incompabilitas yang rendah MEKANISME AKSI PENGAWET
Sorbic acid dibuat melalui hasil metabolisme asam lemak oleh mikroorganisme. Ketika suatu sample terkontaminasi, adanya asam sorbic tidak dapat lebih menekan langkah dehidrogenasi yang dilibatkan dalam proses ini dan kemudian asam sorbic itu sendiri dimetabolisme. Hal ini telah dikemukakan terhadap studi yang telah dilakukan terhadap potassium sorbet bahwa asam sorbet mempengaruhi degradasi karbohidrat pada siklus asam sitrat, yang kemungkinan sejumlah enzim dihambat dan asam sorbic dihasilkan sebagai H-ac…….. Merk dan Vaughn (169) menemukan bahwa posforilasi oksidatif oleh E. coli telah dihambat sebanyak 30% oleh 37 mg/100 ml asam sorbic. Enzym sulfuhidril, aspartase, dan dehidrogenase succinic dihambat dengan asam sorbic.
FENOL bergabung dengan dinding sel bakteri, mengganggu struktur fungsi sel, dan mencegah bagian sel dari kerusakan. Pada konsentrasi tertentu, phenol menyebabkan kehilangan bagian-bagian sellular ke suatu tingkat yang tidak dapat lagi diprbaiki dan pada akhirnya sel akan mati. Chloro-m-xylenol juga dihasilkan dengan membuat suatu bagian yang bocor dari sell mikroba. Mekanisme yang serupa juga terdapat dalam aerosol. Merkuri klorida, akriflafin, merthiolate, dan etanol dibuat untuk menyebabkan kerusakan komponen dari sel bakteri dan kemudian merusaknya. Meskipun lubang pada dinding sel ini dibuat untuk menyebabkan sel bakteri lebih permeable tetapi ini juga dihasilkan untuk menyebabkan suatu kerusakan pada dinding sel suatu mikroorganisme yang belum diketahui. Formaldehiid dibuat dari rantai metilen antara amino dan gugus hirroksil pada beberapa protein, yang menyebabkan penggaraman ireversibel. Logam berat pada komponen organic maupun non organic berkombinasi dengan protein membentuk suatu rantai metal-sulfuhidryl. Beberapa peneliti telah menyarankan bahwa salicylanide dan derivatnya dapat membentuk suatu ikatan hydrogen dengan polipeptida atau enzim pada mikroorganisme. Hal ini juga telah dikemukakan bahwa komponen-komponen ini dapat mengganggu hasil metabolisme, menghalangi respirasi atau memilki efek langsung terhadap system enzim dalam mikroorganisme. Kationik menghasilkan suatu muatan positif dan bakteri menghasilkan suatu muatan negative pada dinding selnya. Dengan demikian akan saling berikatan. Sebenarnya, apa yang kemudian menyebabkan kerusakan pada dinding sel bakteri setelah proses ini belum diketahui.
Anionic mengahsilkan aksi amtimikroba pada konsentrasi rendah terhadap kation divalent. Kation dihasilkan dengan merusak muatan negative pada permukaan sel serta meningkatkan adsorpsi surfaktan kation dan mengantarkan kerusakan ini ke membrane citoplasma dan kemusian mematikan sel tersebut. Mekanisme kerja pengawet
- Misal : fenol dan golongannya Bekerja pada dinding sel bakteri, menggangu fungsi biologis sel. Fenol dengan konsentrasi tinggi menyebabkan kehilangan isi sel sedikit demi sedikit akhirnya bakteri menjadi mati - Merkuri klorida, etanol bekerja dengan menyebabkan keluarnya katenol dari sel bakteri dan kemudian merusaknya -
Kation mempunyai muatan positif sedangkan bakteri muatan negative pada didnding sel kemudian satu sama lain menyerang menyebabkan kerusakan dinding sel.
-
Anionik meningkatkan aksi antimikroba dengan adanya konsentrasi rendah kationik divalen. Kation bekerja dengan menurunkan muatan negatif apada permukaan sel dan meningkatkan adsorbsi pada surfaktan anion sehingga menimbulkan kerusakan membran sitoplasma dan membran sel.
Pengawet dalam shampo (Modern Cosmetology volume I)
Shampo dulu merupakan media yang bagus untuk pertumbuhan jamur dan bakteri, tapi setelah produknya menjadi “lembut” dalam aksinya pada kulit, shampo menjadi lebih lemah dalam aksinya pada bakteri. Kebanyakan material shampo modern lebih mudah terkena
serangan jamur kecuali diawetkan dengan material-material seperti ester
hidroxybenzoat. Lebih serius pada beberapa keadaan adalah pertumbuhan bakteri dalam shampo. Banyak detergen shampo dapat mendukung organisme tanpa pseudomonas, dan
meskipun kelihatannya perkembangan bakteri yang luas telah beradaptasi terhadap pertumbuhannya yang pesat dalam larutan shampoo tanpa pengawet, tapi bakteri tersebut yang dapat menghasilkan bau busuk khususnya pada larutan encer dan berselaput karena adanya pertumbuhan miselium. Bahan aktif permukaan dalam shampo dapat menghilangkan gangguan dengan aktivitas germisida, oleh karena itu biasanya konsentrasi yang lebih tinggi dari pengawet penting dalam shampo daripada dalam air. Germisida sederhana seperti formaldehid dan garam fenil merkuri sedikit berefek pada keadaan ini daripada beberapa material bahan aktif permukaan seperti fenol terhalogenasi. Hubungan pengemulsi nonionic dengan pengawet
Kationik dan anionic detergen atau surfaktan dapat meningkat sifat antiseptic dari bahan-bahan antimikroba. Bahan nonionic surfaktan mempunyai kemampuan untuk meningkatkan aktifitas antimikroba atau bahan antiseptic atau pengawet. Dilaporkan bahwa adanya interaksi antara pengawet dan beberapa surfaktan nonionic. Tes ini dilakukan dengan cara mengkombinasikan tujuh bahan nonionic surfaktan dengan tiga antiseptic untuk melawan
strength fungi. Ditemukan bahwa
para-hikroksi
benzoit
ketika
dikombinasikan dengan surfaktan seperti Tween atau airlacerl menunjukan aktifitas penurunan aktifitas antimikroba. Heksan klorofen dan diklorofen juga kehilangan aktifitasnya dengan adanya Tween 80. Juga disarangkan dengan bahwa Tween 80 bereaksi dengan
antiseptic
menyebabkan
perubahan
permeabilitas
membrane
sel
dari
mikroorganisme yang diusahakan untuk dirusak. Tween 20 dapat meningkatkan kelarutan heksan klorofen dan diklorofen pada penggunaan salep antiseptic dan lotio. Kelarutan dari bakteriusidal meningkat dengan adanya Tween 80 pada heksa klorofen dalam medium cair
dengan perbandingan 1:2 juta atau 1:5 juta bisa menghambat pertumbuhan staphylococcus. Bahan fenolik yang berikatan dengan polyester yang memilik berat molekul yang lebih tinggi menunjukkan kompleks yang lebih besar dibandingkan derajat polimerisasi yang lebih rendah. Pada sediaan kosmetik untuk melawan jenis jamur dan kapang digunakan asam benzoat dan asam sorbit pada konsentrasi diatas 0,2 %, dimana sediaan itu umumnya digunakan Tween. Pengawet ini mengalami inaktifasi. Metil para-hikroksi benzoat juga di inaktifkan tapi tidak seluruhnya seperti pada pengawet yang tadi. Penil merkuri pentaklorofenokside, heksa klorofen, bitionol larut dalam surfaktan nonionic dimana aktifitas menghambat aspergillus niger dan tricophyton rubbrum mengalami penurunan. Konsentrasi
dari pengawet
sangat
penting
dibandingkan
misel
dari surfaktan.
Deodecanolpolietilen okside atau tween 80 dapat menghambat aktifitas dari dari klorofen, walaupun konsentrasi yang digunakan dibawah 10-4, namun efek masih bisa menurunkan aktifitas pengawet. Bahan-bahan yang memiliki aktifitas pengawet, yaitu :
1.
n-Trichloromethylmercapto-cylohexene-1, 2-dicarboxamide (Vancide 89 RE),
0,04% 2. Diethylene glycol monomethyl ether (methyl Carbitol), 3,0% 3. Sorbic acid 0,2% 4. Phenylmercuri borate 0,007% 5. Phenylmercuri nitrate 0,01% 6. Phenylmercuri acetic 0,007% 7. Hexylene glycol 3,0% 8. Benzalkonium chlorodium chloride 0,1%
Carbowax 4500 tidak menginaktifkan pengawet. PEG 2000 dan dibawahnya tidak menginaktifkan pengawet secara cepat. Seperti pada nonionic menjadi lebih lipofilik akan menginaktifkan pengawet seperti pada pengurangan HLB. Polietilen glycol ester dan alcohol lemak dengan rantai panjang mengurangi aktifitas benzal klorida menghambat bakteri gram negative. Nonionic surfaktan berefek pada dinding sel bakteri sehingga menjadi lebih resisten terhadap germisida. Penggabungan 20% germisida kuartener, heksanin 10x, roccal, atau etilcetab berdasarkan pada massa yang dimiliki nonionic akan mencegah pertumbuhan aspergillus niger dengan adanya Metil para-hikroksi benzoate. Juga ditemukan 10% etil alcohol, PEG, propanediol, 1,4-butanadiol, atau 2-metil-4,4pentanediol menbantu mencegah inaktifasi pengawet oleh alkoksi non ionic. Organisme yang ditemukan dalam kosmetik Jamur
Jamur adalah fungi yang memiliki filament dan terdistribusi secara luas di seluruh dunia dalam tanah dan air dan sebagai parasit pada tumbuhan dan hewan. Jamur merupakan fungi uniseluler atau multiseluler. Ukurannya kira-kira memiliki diameter 30 μ. Fungi berwarna hitam, coklat, hijau, kuning dan putih. Jamur dapat memiliki filament panjang seperti benang disebut hifa. Hifa ini kemungkinan bercabang atau tidak bercabang, atau dapat dibagi menjadi sel (kemudian disebut septet) sel-sel dalam hifa ini mempunyai satu inti dalam setiap sel atau, jika hifanya non septat maka dapat memiliki lebih dari satu inti Jamur biasanya, berhubungan dengan penampakan hifa (misellia) biasanya tampak seperti beludru atau seperti kapas. Hifanya masuk ke dalam substrat dan kepala spora yang
besar dan tegak turus dan biasanya berpigmen akan tumbuh. Kepala spora ini akan menjatuhkan spora atau terbuka (dalam hal sporagia), spora jatuh, dan jika spora mencapai permukaan yang lembab, maka spora mulai bergerminasi. Jamur dapat bereproduksi melalui budding atau alat seksual (sigospora) sebagaimana bentuk spora. Jamur paling bagus tumbuh pada suhu kamar. Jamur membutuhkan kelembaban dan gelap. pH harus diantara 2 – 5,5 tetapi yang paling bagus untuk jamur adalah 4,5 – 5,5. jamur tidak akan tumbuh pada lingkungan basa atau netral . jamur menyukai media dengan tekanan osmotic yang tinggi seperti cairan dengan konsentrasi garam atau gula yang tinggi. Jamur yang terutama mengkontaminasi produk kosmetik adalah saprofetik. Jamur paling bagus tumbuh pada bahan organik. Bahan organic yang rusak. Contohnya : Penicillium, Aspergillus, Rhizophus, Mucor . Ragi
Ragi merupakan mikroorganisme uniselluler yang tidak mengandung klorofil, tetapi dapat pula mengandung pigmen (kuninh, merah jambu, merah, hijau, atau hitam). Ragi tidak membentuk hifa, berbentuk oval atau bulat, dan ukuran diameter sekitar 5 μ, tetapi panjangnya dapat mencapai 5-30 μ. Ragi mempunyai inti dan bereproduksi dengan cara budding, pembelahan, atau askospora. Ragi nonmotil, memiliki dinding sel yang tebal, dan sitoplasmanya dapat mengandung granul glikogen dan volutin, dan juga vakuola lemak yang kecil. Ragi tidak dapat membuat makanannya sendiri, dan karena itu harus bergantung pada tanaman tinggi dan hewan untuk mendapatkan energi. Ragi menghasilkan energi melalui disimilasi oksidatif aerobic atau melalui fermentasi anaerobic. Kebanyakan ragi paling baik tumbuh pada mediujm yang mengandung gula yang dapat difermentasi, pada pH 2,2 – 8 (walaupun kebanyakan ragi lebih menyukai kondisi asam), dan biasanya
tumbuh pada suhu kamar. Ragi biasanya membutuhkan sejumlah berlebih oksigen untuk tumbuh. Contoh ragi yang biasa tumbuh pada kosmetik, adalah Saccharomyces, Cryptococcus, Candida, Zygosaccharomyces. Bakteri
Bakteri memiliki ukuran yang cukup kecil, sekitar 0,5 – 3 μ, tetapi ada pula spesies yang ukurannya 100 μ. Bakteri merupakan organisme uniseluler yang bereproduksi melalui pembelahan biner, yang dipengaruhi oleh tekanan osmotic dan tegangan permukaan, dan dapat dibunuh dengan temperature yang tinggi (walaupun beberapa spora dapat bertahan dalam air mendidih selama bebarpa jam). Temperatur optimum untuk pertumbuhan bakteri yang paling baik, tetapi tidak semua bakteri,
adalah 37˚ C. Bakteri paling baik
pertumbuhannya pada medium yang sedikit asam, pH 7,2 – 7,6. Pada pH 6,5 kebanyakan jamur dan ragi akan bertahan, tetapi kebanyakan bakteri akan mati. Bakteri memerlukan kelembaban untuk tumbuh, walapun spora akan tahan terhadap kurangnya kelembaban. Banyak bakteri yang nati jika terpapar sinar UV atau sinat X. Contoh bakteri yang biasa ditemukan pada kosmetik adalah Acetobacter aerogenes, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus pyocyaneus, Alcaligenes viscosus, dan Pseudomonas fluoroscens, Bacillus subtilis, Staphylococcus albus, Achromobacter lipolyticum, Serratia marcescens. Penting untuk diketahui bahwa banyak mikroorganisme dengan beragam jenis dapat tumbuh pada produk kosmetik jika pemeliharaan yang baik tidak dilakukan selama formulasi, pembuatan, dan pengemasan produk.
EVALUASI PENGAWET UNTUK KOSMETIK
Empat metode yang digunakan untuk mengevaluasi bahan anti mikroba pada saat ini : 1. Metode berdasarkan waktu mematikan Metode ini memiliki kesamaan dengan pengujian koefisien fenol pada Salmonella thyposa dan Micrococus virogenis atau varietas yang lain. Tes ini adalah untuk mengetahui aktivitas germisidal dari desonfektan yang dibandingkan dengan fenol murni. Karena hasil dari metode ini dapat rancu atau salah pada pelaksanaannya maka dilakukan dilusi test. Tes ini juga untuk turunan ammonium kuartener. Tes untuk mengevaluasi bahan fungisidal secara invitro. Segmen dari miselium dibiakkan dalam medium agar kemudian larutan bahan antifungi dipindahkan pada medium agar dan diinkubasi untuk mengetahui ada atau tidaknnya pertumbuhan mikroorganisme. Metide ini digunakan untuk mendeterminasi efektivitas dari lima tife dermatofite yang menyebabkan kaki gajah pada kaki dan jempol. 2. Metode berdasarkan zona hambat Metode ini digunakan untuk pengujian antibiotic secara rutin. Cawan Petri yang telah berisi medium agar kemudian ditambahkan medium yang telah dicampur dengan biakan mikroba lalu ditanam pencadang yang kemudian ke dalam pencadang tersebut dimasukkan larutan antibiotic. Terjadi hubungan antara diameter zona hambatan dengan konsentrasi yang menggambarkan dosis antibiotic. Difusi agar telah digunakan untuk mengevaluasi aktivitas dari bahan-bahan antibakteri dan antifungi. Metode agar padat ini digunakan untuk salep antiseptic dimana seperti
cara yang di atas dan bahan obat
dimasukkan ke dalam suatu lubang yang dibentuk dengan menanam pencadang yang setelah diinkubasi akan diperoleh zona bening di sekitar pencadang. Hasil pengamatan
diperoleh dengan cara mengukur zona hambatan dan dilanjutkan dengan perhitungan statistic. 3. Metode berdasarkan fraksional penghambatan pertumbuhan Hal ini telah dihitung secara statistic bahwa konsentrasi obat yang cukup untuk menyebabkan efek yang dapat diukur dalam satu bagian populasi adalah rentan terhadap pengukuran yang lebih tepat daripada jumlah yang dibutuhkan untuk memberikan efek dalam semua populasi . 4. Metode berdasarkan pencegahan pertumbuhan Metode
ini
luas
dibandingkan
dengan
metode
berdasarkan
fraksional
penghambatan pertumbuhan. Lamanna dan Malette telah mendiskusikan tentang metode ini. Suatu desinfektan diharapkan untuk membersihkan daerah dari semua bagian vegetatif organisme. Metode ini dilakukan berdasarkan penentuan nilai MIC yakni konsentrasi minimum yang masih dapat menghambat pertumbuhan mikroba.
